При контролі поперечних з’єднань труб з умовним проходом менше 100 мм і при товщині стінки менше 12 мм, які виконані на спеціальних машинах для контактного зварювання котельних труб з автоматизованим циклом роботи і з перевіркою кожної зміни якості налагодження машини шляхом експрес-випробувань контрольних зразків, допускається випробовувати не менше двох контрольних зварних з’єднань для продукції, що виготовлена за період не більше трьох діб за умови зварювання труб одного розміру і однієї марки сталі на постійних режимах з однаковою підготовкою торців.
5.12.11. Розміри і кількість контрольних з’єднань повинні бути достатніми для виготовлення комплекту зразків для випробувань. При цьому мінімальна кількість зразків для кожного виду випробувань повинна становити:
а) два зразки для випробувань на статичний розтяг;
б) два зразки для випробувань на статичний згин;
в) три зразки для випробувань на ударний згин;
г) один зразок (шліф) для металографічних досліджень при контролі зварних з’єднань з вуглецевої і низьколегованої сталі і не менше двох – при контролі зварних з’єднань із високолегованої сталі, якщо це передбачено НД;
д) два зразки для випробувань на стійкість до міжкристалітної корозії.
Випробування на статичний згин контрольних з’єднань труб зовнішнім діаметром не більше 108 мм допускається заміняти випробуванням на сплющування. Випробування на сплющування проводиться у випадках, обумовлених НД.
5.12.12. При отриманні незадовільних результатів з будь-якого виду механічних випробувань допускається повторне випробування на подвійній кількості зразків, вирізаних із тих самих контрольних зварних з’єднань, з того виду випробувань, з якого отримані незадовільні результати.
Якщо при повторному випробуванні хоча б на одному із зразків будуть отримані показники, що не відповідають встановленим нормам, загальна оцінка даного виду випробувань вважається незадовільною.
У випадку неможливості виготовлення зразків із одного контрольного з’єднання (комплекту) дозволяється зварка другого контрольного з’єднання (комплекту) з дотриманням вищевказаних вимог.
5.13. Норми оцінки якості
5.13.1. Підприємство-виготовлювач повинно застосовувати систему контролю якості виготовлення, що виключає випуск виробу з дефектами, які знижують надійність за границі, що забезпечують безпечність експлуатації.
5.13.2. Допуски на геометричні розміри готових виробів повинні відповідати вимогам даних Правил і НД.
5.13.3. Якість зварних з’єднань повинна задовольняти норми оцінки якості (допустимих дефектів) зварних з’єднань, що наведені в додатку 9.
5.14. Гідравлічні випробування
5.14.1. Гідравлічному випробуванню підлягають всі котли, пароперегрівачі, економайзери і їх елементи після виготовлення.
Котли, виготовлення яких закінчується на місці встановлення і які транспортуються на місце монтажу окремими деталями, елементами або блоками, піддаються гідравлічному випробуванню на місці монтажу.
Гідравлічному випробуванню з метою перевірки щільності та міцності всіх елементів котла, пароперегрівача і економайзера, а також всіх зварних та інших з’єднань підлягають:
а) всі трубні, зварні, литі, фасонні та інші елементи і деталі, а також арматура, якщо вони не пройшли гідравлічного випробування на місцях їх виготовлення; гідравлічне випробування перелічених елементів і деталей не є обов’язковим, якщо вони піддаються 100-процентному контролю ультразвуком або іншим рівноцінним неруйнівним методом дефектоскопії;
б) елементи котлів у зібраному стані (барабани і колектори з привареними штуцерами або трубами, блоки поверхонь нагріву і трубопроводів і ін.); гідравлічне випробування колекторів і блоків трубопроводів не є обов’язковим, якщо всі їх складові елементи були піддані гідравлічному випробуванню або 100-процентному контролю ультразвуком чи іншим рівноцінним методом неруйнівного контролю, а всі зварні з’єднання, що виконуються при виготовленні цих складальних елементів, перевірені неруйнівним методом контролю (ультразвуком або радіографією) на всій протяжності;
в) котли, пароперегрівачі та економайзери після закінчення їх виготовлення, монтажу, реконструкції чи ремонту.
Допускається проведення гідравлічного випробування окремих і складальних елементів разом із котлом, якщо в умовах виготовлення або монтажу проведення їх випробування окремо від котла є неможливим.
5.14.2. Мінімальні величини пробного тиску Рппри гідравлічному випробуванні для котлів, пароперегрівачів, економайзерів, а також трубопроводів в межах котла приймаються:
при робочому тиску не більше 0,5 МПа (5 кгс/см2):
Р = 1,5р, але не менше 0,2 МПа (2 кгс/см2);
при робочому тиску більше 0,5 МПа (5 кгс/см2):
Р = 1,25р, але не менше р+0,3 МПа (3 кгс/см2).
При проведенні гідравлічного випробування барабанних котлів, а також їх пароперегрівачів і економайзерів за робочий тиск приймається тиск в барабані котла, а для безбарабанних прямоточних котлів з примусовою циркуляцією – тиск живильної води на вході в котел, згідно з конструкторською документацією.
Максимальне значення пробного тиску встановлюється розрахунками на міцність згідно з НД, погодженою з Держнаглядохоронпраці України.
Конструктор зобов’язаний вибрати таке значення пробного тиску в зазначених границях, яке б забезпечувало найбільше виявлення дефектів в елементі, що піддається гідравлічному випробуванню.
5.14.3. Гідравлічне випробування котла, його елементів і окремих виробів проводиться після термообробки і всіх видів контролю, а також виправлення виявлених дефектів.
5.14.4. Завод -виготовлювач зобов’язаний вказувати в Інструкції з монтажу і експлуатації мінімальну температуру стінки при гідравлічному випробуванні в процесі експлуатації котла, виходячи з умов попередження крихкого руйнування.
Гідравлічне випробування повинно проводитись водою з температурою не нижче 5 і не вище 40 °С.
Різниця температур металу і оточуючого повітря під час випробування не повинна викликати утворення вологи на поверхнях об’єкта випробувань. Вода, що використовується для гідравлічного випробування, не повинна забруднювати об’єкт або викликати інтенсивну корозію.
5.14.5. При заповненні котла, автономного пароперегрівача, економайзера водою повинно бути вилучене повітря із внутрішніх порожнин. Тиск слід піднімати рівномірно до досягнення пробного.
Загальний час підняття тиску вказується в Інструкції з монтажу і експлуатації котла; якщо такої вказівки в Інструкції немає, то час підняття тиску повинен бути не менше 10 хв.
Час витримки під пробним тиском повинен бути також не менше 10 хв. Після витримки під пробним тиском тиск знижують до робочого, при якому проводять огляд всіх зварних, вальцьованих, клепаних і роз’ємних з’єднань.
Тиск води при випробуванні повинен контролюватись двома манометрами, із яких один повинен бути класу точності не нижче 1,5.
Використання стиснутого повітря або газу для підняття тиску не допускається.
5.14.6. Об’єкт вважається таким, що витримав випробування, якщо не буде виявлено видимих залишкових деформацій, тріщин або ознак розриву, протікання в зварних, вальцьованих, роз’ємних клепаних з’єднаннях і в основному металі.
У вальцьованих і роз’ємних з’єднаннях допускається поява окремих крапель, які з витримкою часу не збільшуються за розмірами.
5.14.7. Після проведення гідравлічного випробування необхідно забезпечити видалення води.
5.14.8. Гідравлічне випробування на підприємстві -виготовлювачі повинно проводитись на спеціальному випробувальному стенді, який має відповідну огорожу і задовольняє вимоги безпеки та Інструкції з проведення гідровипробувань, затвердженої головним інженером підприємства.
5.14.9. Допускається гідравлічне випробування проводити одночасно для декількох елементів котла, пароперегрівача або економайзера або для всього виробу в цілому, якщо при цьому виконуються такі умови:
а) в кожному із елементів, які суміщаються, значення пробного тиску є не менше за вказане в статті 5.14.2;
б) проводиться суцільний контроль неруйнівними методами основного металу і зварних з’єднань тих елементів, в яких значення пробного тиску приймається менше за вказане в статті 5.14.2.
5.15. Виправлення дефектів у зварних з’єднаннях
5.15.1. Недопустимі дефекти, виявлені в процесі виготовлення, реконструкції, монтажу, ремонту, налагодження, випробування і експлуатації, повинні бути усунені з наступним контролем виправлених ділянок.
5.15.2. Технологія виправлення дефектів і порядок контролю встановлюється НД, розробленою відповідно до вимог даних Правил і НД.
5.15.3. Відхилення від прийнятої технології виправлення дефектів повинні бути погоджені з її розроблювачем. Видалення дефектів належить проводити механічним способом із забезпеченням плавних переходів в місцях виборок. Максимальні розміри і форма виборок, що підлягають зварюванню, встановлюються НД.
Допускається застосування способів термічного різання (стругання) для видалення внутрішніх дефектів з наступною обробкою поверхні виборки механічним способом.
Повнота видалення дефектів повинна бути перевірена візуально і методом неруйнівного контролю (капілярної або магнітопорошкової дефектоскопії або травленням) згідно з вимогами НД.
5.15.4. Виправлення дефектів без заварки місць їх виборки допускається у випадку збереження мінімально допустимої товщини стінки деталі в місці максимальної глибини виборки.
5.15.5. Якщо при контролі виправленої ділянки будуть виявлені дефекти, то допускається проводити повторне виправлення в тому самому порядку, що і попереднє.
Виправлення дефектів на одній і тій самій ділянці зварного з’єднання допускається проводити не більше трьох разів.
Не вважаються повторно виправленими з’єднання, які розрізаються на зварному шві з видаленням металу шва і зони термічного впливу.
У випадку вирізки дефектного зварного з’єднання труб і наступного вварювання вставки у вигляді відрізка труби два заново виконані зварні з’єднання не вважаються такими, що виправлялись.
5.16. Паспорт і маркування
5.16.1. Кожний котел, автономний пароперегрівач і економайзер повинен постачатись підприємством-виготовлювачем замовнику з паспортом встановленої форми (додаток 2).
Котли, які працюють з високотемпературними органічними теплоносіями (ВОТ), повинні постачатись з паспортом, складеним згідно з формою, вказаною в додатку 3.
До паспорта повинна бути прикладена Інструкція з монтажу і експлуатації, що містить вимоги до ремонту і контролю металу при монтажі і експлуатації в період розрахункового терміну служби.
Паспорт котла і Інструкція з монтажу і експлуатації повинні бути складені (перекладені) українською або, за вимогою замовника, – іншою мовою.
Допускається прикладати до паспорта роздрук розрахунків, виконаних на комп’ютері (ЕОМ).
Елементи котлів (барабани, колектори, вигини труб та ін.), що призначені для реконструкції або ремонту, повинні постачатись підприємством-виготовлювачем з посвідченням про якість виготовлення, яке містить дані в обсязі вимог відповідних розділів паспорта (додатки 2, 3).
5.16.2. На днищах барабанів або на корпусах котлів, а також на колекторах повинні бути нанесені тавруванням (з врахуванням вимог ст. 5.3.6) такі дані:
а) назва або товарний знак заводу-виготовлювача;
б) заводський номер виробу;
в) рік виготовлення;
г) розрахунковий тиск в МПа (кгс/см2);
д) розрахункова температура стінки в °С і марка сталі (тільки на колекторах пароперегрівача).
Конкретні місця розміщення вказаних даних вибирає підприємство -виготовлювач і вказує їх в Інструкції з монтажу і експлуатації.
5.16.3. На кожному котлі, автономному пароперегрівачі і економайзері до днища барабана або корпусу їх повинна бути прикріплена заводська табличка з маркуванням паспортних даних, нанесених ударним способом.
Допускається маркування іншими способами, що забезпечують чіткість та довговічність зображення, які рівноцінні ударному способу.
5.16.4. На табличці парового котла повинні бути нанесені такі дані:
а) назва, товарний знак підприємства-виготовлювача;
б) позначення котла за ГОСТ 3619-89;
в) номер котла за системою нумерації підприємства-виготовлювача;
г) рік виготовлення;
д) номінальна паропродуктивність в т/год;
е) робочий тиск на виході в МПа (кгс/см2);
ж) номінальна температура пари на виході в °С.
5.16.5. На табличці водогрійного котла повинні бути нанесені такі дані:
а) назва, товарний знак підприємства-виготовлювача;
б) позначення котла за ГОСТ 21563-82;
в) номер котла за системою нумерації підприємства-виготовлювача;
г) рік виготовлення;
д) номінальна теплопродуктивність в ГДж/год (Гкал/год);
е) робочий тиск на виході в МПа (кгс/см2);
ж) номінальна температура води на виході в °С.
5.16.6. На табличці автономного пароперегрівача повинні бути нанесені такі дані:
а) назва, товарний знак підприємства-виготовлювача;
б) номер пароперегрівача за системою нумерації підприємства-виготовлювача;
в) рік виготовлення;
г) номінальна паропродуктивність в т/год;
д) робочий тиск на виході в МПа (кгс/см2);
е) температура пари на виході в °С.
5.16.7. На табличці автономного економайзера повинні бути нанесені такі дані:
а) назва, товарний знак підприємства-виготовлювача;
б) номер економайзера за системою нумерації підприємства-виготовлювача;
в) рік виготовлення;
г) граничний робочий тиск в економайзері в МПа (кгс/см2);
д) номінальна витрата води в т/год;
е) температура води на виході в °С.
6.1. Загальні положення
6.1.1. Для управління роботою, забезпечення безпечних умов і розрахункових режимів експлуатації котли повинні бути оснащені:
а) пристроями, які запобігають підвищенню тиску (запобіжними пристроями);
б) покажчиками рівня води;
в) манометрами;
г) приладами для вимірювання температури середовища;
д) запірною і регулюючою арматурою;
е) приладами безпеки;
ж) живильними пристроями.
6.1.2. Крім вказаного в ст. 6.1.1 в проекті котла повинна бути передбачена така кількість арматури, засобів вимірювання, автоматики і захистів, яка необхідна для забезпечення регулювання режимів, контролю параметрів, відключення котла, надійної експлуатації, безпечного обслуговування, ремонту.
6.1.3. Оснащення контрольно-вимірювальними приладами котлів теплових електростанцій повинно відповідати вимогам галузевої НД, погодженої з Держнаглядохоронпраці України.
6.2. Запобіжні пристрої
6.2.1. Кожний елемент котла, внутрішній об’єм якого обмежений запірними органами, повинен бути захищений запобіжними пристроями, які автоматично запобігають підвищенню понад допустимий тиск шляхом випуску робочого середовища в атмосферу або утилізаційну систему.
6.2.2. На прямоточних парових котлах, у яких перша (по ходу води) частина поверхні нагріву відключається під час розпалювання або зупинки котла від решти поверхні нагріву запірними органами, необхідність встановлення, кількість і розміри запобіжних клапанів для першої частини визначаються підприємством – виготовлювачем котла.
6.2.3. Як запобіжні пристрої допускається використовувати:
а) важільно -вантажні запобіжні клапани прямої дії;
б) пружинні запобіжні клапани прямої дії;
в) імпульсні запобіжні пристрої (ІЗП), які складаються з імпульсного клапана (ІК) і головного запобіжного клапана (ГЗК).
Використання інших захисних пристроїв допускається після погодження з Держнаглядохоронпраці України.
6.2.4. На парових котлах тиском більше 4 МПа (40 кгс/см2) (за винятком пересувних котлів) повинні встановлюватись тільки імпульсні запобіжні клапани; на пересувних котлах повинні встановлюватись пружинні запобіжні клапани.
Діаметр проходу (умовний) важільно-вантажних і пружинних клапанів повинен бути не менше 20 мм.
Допускається зменшення умовного проходу клапанів до 15 мм для котлів паропродуктивністю до 0,2 т/год і тиском до 0,8 МПа (8 кгс/см2) при встановленні двох клапанів.
6.2.5. На кожному паровому і водогрійному котлі і пароперегрівачі, який відключається по робочому середовищі, повинно бути встановлено не менше двох запобіжних пристроїв.
Допускається не встановлювати запобіжні клапани і ІЗП на водогрійних котлах з камерним спалюванням палива, які обладнані автоматичними пристроями згідно зі ст. 6.7.4.
6.2.6. Умовний прохід трубок, що з’єднують імпульсний клапан з головним запобіжним клапаном ІЗП, повинен бути не менше 15 мм.
6.2.7. Сумарна пропускна спроможність запобіжних пристроїв, що встановлюються на паровому котлі, повинна бути не менше номінальної паропродуктивності котла.
Розрахунок пропускної спроможності запобіжних пристроїв парових і водогрійних котлів повинен проводитись згідно з ГОСТ 24570-81.
6.2.8. Пропускна спроможність запобіжних клапанів повинна бути підтверджена відповідними випробуваннями головного зразка клапана даної конструкції, які проведені заводом – виготовлювачем клапанів, і вказана в паспорті клапана.
6.2.9. Запобіжні пристрої повинні встановлюватись:
а) у парових котлах з природною циркуляцією без пароперегрівача – на верхньому барабані або сухопарнику;
б) у парових прямоточних котлах, а також у котлах з примусовою циркуляцією – на вихідних колекторах або вихідному паропроводі;
в) у водогрійних котлах – на вихідних колекторах або на барабані;
г) у проміжних пароперегрівачів допускається встановлення всіх запобіжних пристроїв пароперегрівача – на стороні входу пари;
д) у економайзерів, які відключаються по воді,– не менше ніж по одному запобіжному пристрою на вході і виході води.
6.2.10. При наявності у котла пароперегрівача, який не відключається, частина запобіжних клапанів з пропускною спроможністю не менше як 50 % сумарної пропускної спроможності всіх клапанів повинна бути встановлена на вихідному колекторі пароперегрівача.
6.2.11. В парових котлах з робочим тиском більше 4 МПа (40 кгс/см2) імпульсні запобіжні клапани (непрямої дії) повинні бути встановлені на вихідному колекторі пароперегрівача, який не відключається, або на паропроводі до головного запірного органу, при цьому у барабанних котлах для 50 % клапанів від сумарної пропускної спроможності відбір пари для імпульсів повинен проводитися від барабана котла.
При непарному числі однакових клапанів допускається відбір пари для імпульсів від барабана не менше ніж для 1/3 і не більше ніж 1/2 встановлених на котлі клапанів.
В блочних установках у випадку розміщення клапанів на паропроводі безпосередньо біля турбін допускається для імпульсів всіх клапанів використовувати перегріту пару, при цьому для 50 % клапанів повинен подаватись додатковий електричний імпульс від контактного манометра, підключеного до барабана котла.
При непарному числі однакових клапанів допускається подавати додатковий електричний імпульс від контактного манометра, підключеного до барабана котла, не менше ніж для 1/3 і не більше 1/2 клапанів.
6.2.12. В енергетичних блоках з проміжним перегрівом пари після циліндра високого тиску турбіни (ЦВТ) повинні встановлюватись запобіжні клапани з пропускною спроможністю не менше максимальної кількості пари, яка надходить в проміжний пароперегрівач. При наявності за ЦВТ арматури відключення повинні бути встановлені додаткові запобіжні клапани. Ці клапани повинні розраховуватись з врахуванням як сумарної пропускної спроможності трубопроводів, що зв’язують систему проміжного пароперегрівача з джерелами більш високого тиску, які не захищені своїми запобіжними клапанами на вході в систему проміжного перегріву, так і можливих перетоків пари, які можуть виникнути при пошкодженні труб високого тиску парових і газопарових теплообмінних апаратів регулювання температури пари.
6.2.13. Для економайзерів, які відключаються, місця встановлення запобіжних клапанів, методика їх регулювання і зазначення тиску відкриття повинні бути вказані підприємством-виготовлювачем у паспорті економайзера.
6.2.14. Методика і періодичність регулювання запобіжних клапанів на котлах, пароперегрівачах, економайзерах, тиск початку їх відкриття повинні бути вказані підприємством-виготовлювачем в Інструкції з монтажу і експлуатації котла.
За розрахунковий тиск для визначення початку відкриття запобіжних клапанів, встановлених на паропроводах холодного промперегріву, належить приймати найменший розрахунковий тиск для низькотемпературних елементів системи промперегріву.
6.2.15. Запобіжні клапани повинні захищати котли, пароперегрівачі і економайзери від перевищення в них тиску більш як на 10 % розрахункового (дозволеного).
Перевищення тиску при повному відкритті запобіжних клапанів більш як на 10% розрахункового може бути допущено лише в тому випадку, якщо це передбачено розрахунком на міцність котла, пароперегрівача і економайзера.
6.2.16. Відбір середовища від патрубка або трубопроводу, які з’єднують запобіжний пристрій з елементом, що захищається, не допускається,
6.2.17. Запобіжні пристрої повинні встановлюватись на патрубках або трубопроводах, які безпосередньо приєднані до об’єкта, що захищається. Опір трубопроводу на ділянці від місця приєднання до місця встановлення запобіжного клапана прямої дії не повинен перевищувати 3 % значення тиску початку відкриття клапана; для ІЗП ця величина встановлюється НД, погодженою з Держнаглядохоронпраці України.
6.2.18. Встановлення запірних органів на підведенні пари до клапанів і на трубопроводах між імпульсним і головним клапанами імпульсних запобіжних пристроїв забороняється.
6.2.19. Конструкція вантажного або пружинного клапана повинна передбачати пристрій для перевірки справності дії клапана під час роботи котла шляхом його примусового відкриття. ІЗП повинні бути обладнані пристроєм, який дозволяє проводити примусове відкриття клапана дистанційно із щита управління.
6.2.20. Конструкція пружинних клапанів повинна виключати можливість затяжки пружини понад встановлену величину. Пружини клапанів повинні бути захищені від прямої дії струменю пари, яка виходить.